Ученые Алтайского государственного университета и Института вычислительного моделирования ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» завершили первый этап работы над проектом по исследованию процессов тепломассообмена и динамики явлений в многофазных системах.
 
В последние десятилетия это научное направление переживает настоящий бум в связи с важностью его практического применения в различных областях космических технологий, энергетики и промышленности. В частности, процессы тепломассообмена происходят во многих технических системах, использующих в своей работе жидкие или газообразные среды, а их изучение необходимо для развития наукоемких технологий с применением испарителей и конденсаторов, технологических способов охлаждения и термостабилизации микроэлектронного оборудования.
 
Реализацию проекта, поддержанного грантами РФФИ и РНФ, возглавила профессор кафедры дифференциальных уравнений АлтГУ доктор физико-математических наук Ольга Николаевна Гончарова. Полученный результат научных изысканий изложен в статьях, опубликованных в высокорейтинговых журналах Applied Mathematical Modelling и Microgravity Science and Technology.
 
Благодаря созданной в Институте теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН уникальной установки, оснащенной целым рядом новейших современных устройств, ученым удалость выполнить большую программу экспериментальных исследований динамики испаряющегося горизонтального слоя жидкости. Потребность в теоретическом изучении конвективных течений жидкостей и спутных потоков газа в условиях испарения или конденсации на границе раздела вызвана необходимостью разработки концепций новых экспериментов и прогнозирования их исходов.
 
«Одним из принципиальных вопросов математического моделирования конвекции жидкостей в рамках классических или новых математических моделей является построение точных решений определяющих уравнений, — поясняет Ольга Гончарова. — В своей работе, основываясь на трехмерных точных решениях уравнений Навье—Стокса в приближении Обербека—Буссинеска, мы провели аналитическое и численное исследование двухслойных течений с испарением и конденсацией на границе раздела. Трехмерные решения — это довольно редкий и сложный для построения пример. С их помощью нам удалось быстро и эффективно исследовать влияние на характеристики возникающих режимов течений таких факторов, как теплофизические свойства рабочих сред, тип тепловой нагрузки на границах области течения, геометрия системы. Решения, которые удалось нам построить, стали трехмерным обобщением решения Остроумова—Бириха и имеют групповую природу. Решения групповой природы гарантируют сохранение свойств симметрии, заложенных при выводе основных уравнений и обеспечивающих, тем самым, физическое правдоподобие и физическую (экспериментальную) реализацию таких решений».
 
В опубликованных работах, по словам руководителя проекта, была проведена классификация режимов трехмерных течений в рабочих системах «жидкость-газ» типа «этанол-азот», «HFE7100-азот» с различными соотношениями толщин жидкого и парогазового слоя в условиях пониженной и нормальной гравитации.
 
По результатам исследований ученые АлтГУ и ИВМ ФИЦ КНЦ СО РАН создали основу для оптимизации и совершенствования прикладных разработок в области жидкостных технологий, включая жидкостное охлаждение, системы термостабилизации микроэлектронного оборудования, жидкослойные системы регистрации информации, получение высококачественных кристаллов без структурных дефектов и так далее.

Источники

Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Бизне$ инфо (biznesinfo.ru), 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Новостинауки.рф, 22/08/2019
Ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Алтайский государственный университет (asu.ru), 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Новостибизнеса.рф, 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Giac.ru, 22/08/2019
Ученые создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Наука в Сибири (sbras.info), 22/08/2019
"Наука в Сибири" рассказала об успешной работе ученых АлтГУ и ИВМ СО РАН в области жидкостных технологий
Алтайский государственный университет (asu.ru), 23/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Brand Art Marketing (brandart.ru), 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Пресс-релизы A-BCD.ru, 22/08/2019
Математики АлтГУ упростили работу в области жидкостных технологий
Пресс-релизы Re-port.ru, 22/08/2019
Ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 22/08/2019
Ученые создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ksc.krasn.ru), 27/08/2019
Специалисты АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Научная Россия (scientificrussia.ru), 03/09/2019
"Научная Россия": ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН работают над уникальным проектом в области жидкостных технологий
Алтайский государственный университет (asu.ru), 04/09/2019
Ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Nanonewsnet.ru, 06/09/2019
RusNanoNet: ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН реализуют уникальный проект
Алтайский государственный университет (asu.ru), 09/09/2019
"Аккредитация в образовании": ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН реализуют уникальный проект
Алтайский государственный университет (asu.ru), 11/09/2019
Специалисты АлтГУ и ИВМ СО РАН создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий
Российский фонд фундаментальных исследований (rfbr.ru), 28/11/2019
Официальный сайт РФФИ рассказал об уникальном проекте математиков АлтГУ и ИВМ СО РАН
Алтайский государственный университет (asu.ru), 29/11/2019

Похожие новости

  • 22/12/2020

    Наночастицы помогли улучшить добычу нефти

    Ученые из России выяснили, как наночастицы влияют на эффективность извлечения нефти. Добавление их в воду, которая вытесняет нефть из пласта, способствует улучшению отрыва капель нефти от горной породы и вымыванию их на поверхность.
    785
  • 03/02/2021

    Программа мероприятий, посвященных Дню российской науки

    ​Ежегодно 8 февраля российское научное сообщество отмечает свой профессиональный праздник — День российской науки. ​ По традиции к этой дате в институтах и вузах, находящихся под научно-методическим руководством Сибирского отделения РАН, приурочены научно-популярные мероприятия: дни открытых дверей, экскурсии, лекции и так далее.
    2283
  • 10/08/2020

    Теплофизики создадут базу данных по экологичному органоводоугольному топливу

    ​Масштабное фундаментальное исследованиее будут вести специалисты десяти ведущих российских научных центров во главе с учеными Института теплофизики СО РАН. Участники научного консорциума объединят результаты своих исследований в области горения и детонации топлив.
    1300
  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    6153
  • 19/04/2021

    Учёный ОмГПУ Андрей Репин: «Лаборатория диэлькометрии и петрофизики успешно решает сложные научные задачи»

    2021 год в России объявлен Годом науки и технологий, в связи с этим, состоялась бесед с заведующим кафедрой физики и методики обучения физике Омского государственного педагогического университета, доцентом, кандидатом физико-математических наук Андреем Владимировичем Репиным.
    276
  • 02/03/2021

    Ученые НГТУ НЭТИ и ИХТТМ СО РАН создали стенд для испытаний деградации аккумуляторов электромобилей

    Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ создали лабораторную установку для испытаний литиевых аккумуляторов (ЛИА) для электромобилей с целью определения деградационной стойкости аккумуляторов.
    800
  • 26/09/2019

    Международная группа с участием ученых НГУ опубликовала статью о новом методе управления лазером

    В НГУ проведены исследования волоконного лазера с оригинальным управляющим элементом, использующим композитный наноматериал нового поколения на основе углеродных нанотрубок и ионной жидкости. Результаты работы опубликованы в престижном журнале Nano Letters.
    1046
  • 20/01/2021

    Технологию безмазутного розжига котлов ТЭЦ успешно испытали инженеры НГТУ НЭТИ

    15 января 2021 года учёные и инженеры НГТУ НЭТИ и «КОТЭС Инжиниринг» успешно провели испытания электроионизационной технологии безмазутного розжига пылеугольных котлов на огневом стенде мощностью 5 МВт на площадке Института теплофизики СО РАН.
    870
  • 09/07/2021

    Богатство на отвалах: как применяют золошлаки?

    Летом 2021 года начнется реконструкция автотрассы Красноярск — Элита с использованием золошлаков с Красноярской ТЭЦ-3 СГК. Что представляют собой золошлаки? Зола — это остающаяся после сжигания угля серо-черная пыль.
    387
  • 10/04/2019

    Академик Сергей Алексеенко: Инновационное развитие требует объединения усилий науки, образования, бизнеса и власти

     В последние десять лет развитию вузов уделяется повышенное внимание, возможно, в связи с попыткой переноса науки в сферу образования. Реализуется целый ряд вузовских программ и проектов, в которых неотъемлемой частью являются научные исследования.
    1340